摘要
栽培种花生（ArachishypogaeaL.）属于异源四倍体（2n=4x=40）植物，是我国最重要的油料作物和经济作物。本研究选用169份栽培种花生进行简化基因组测序，以栽培种花生基因组为参考序列分析栽培种花生基因组中的InDel（Insertion/Deletion）变异位点和功能注释。根据序列比对结果，选取变异长度在大于等于3bp的InDel变异位点39个，利用21份栽培种花生种质进行多态性InDel标记筛选。最后，利用筛选到的多态性InDel标记解析90份中国地方花生品种的遗传多样性与群体结构分析。主要研究结果如下： 1.经GBS（Genotyping-by-sequencing）测序和数据过滤，共获得了高质量的reads169.5亿个，测序数据总量达到254.3G。97.6%的reads质量评分在Q20以上，93.1%的reads质量评分在Q30以上。GC含量较为稳定，其变幅范围为37.6%~40.2%。 2.在栽培种花生的全基因组范围内共检测到10401个InDels位点，变异大小范围为1~14bp。其中16号染色体上分布的InDels最多；8号染色体上分布的最少。总体上，这些InDel变异位点均匀的分布于花生的每条染色体上，平均每条染色体上InDel变异位点的分布频率为3.23~5.07个InDels/1Mb。 3.10401个InDels位点中91个InDel（占0.87%）位于外显子区域，1038个InDel（占9.98%）位于内含子区域，而基因间区分布的InDel最多，为8196个（占78.80%）。GO注释发现，InDel主要参与的分子功能包括催化活性（catalyticactivity）和蛋白结合（proteinbinding）；主要涉及的生物过程为代谢过程（metabolicprocess）、单组织过程（single-organismprocess）和细胞过程（cellularprocess）。基于KEGG通路分析发现，获得的108个通路信息中与代谢相关的通路占75%。 4.利用包含四种植物学类型在内的21份花生品种对39个InDel标记进行多态性筛选，39个均能扩增出清晰、均一的条带。InDel位点中有14个在整体中表现出多态性，多态率为35.9%；Shannon''s多样性信息指数为0.191~1.295，均值为0.579；多态性信息量（PIC）为0.091-0.675，均值为0.350。其中3个多态性标记位于基因编码区，尤其是InDel-04、InDel-11标记均与花生抗逆性相关，且在基因的非编码区同样发现了多个标记与花生重要性状相关。 5.为揭示InDel标记对我国地方花生品种遗传多样性和遗传结构的解析能力，利用已筛选到的13个多态性InDel标记检测我国90份地方花生品种材料。共扩增出42的等位基因，平均每个标记3个等位基因；Nei’s多样性指数变幅为0.011~0.705，平均0.443；Shannon’s信息指数变幅为0.034-1.497，平均0.758。龙生型、普通型、珍珠豆型与多粒型花生的Nei’s遗传多样性指数分别为0.320、0.441、0.444和0.437，结果表明龙生型的遗传多样性明显小于其它植物学类型。种质间的遗传相似系数范围为0.077-1.000，平均为0.636；且普通型与龙生型花生之间遗传相似系数最高，为0.636。群体分析结果表明密枝亚种与疏枝亚种、不同植物学类型之间遗传分化较小，且普通型与珍珠豆型遗传结构相似，龙生型与多粒型花生遗传成分结构不同。基于非加权平均法（UMPGA）聚类分析将90份花生材料划分为两类（G1、G2）,其中G1包括全部的龙生型、61.90%的普通型以及20.00%的珍珠豆型。 本研究对169份栽培种花生进行高通量测序、InDel变异检测、多态性InDel位点筛选以及群体遗传多样性的解析，系统地阐明了InDel标记的特点和重要性。
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